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必考专题实验13 探究影响压力作用效果的因素
必考专题实验精讲
【设计和进行实验】
1.实验器材:形变显著的物体(如海绵、沙子、橡皮泥等)、小桌、砝码;
2.实验步骤:第14页 共28页
第1步:在海绵上放一个小桌,观察图甲所示海绵被压陷的深浅;
第2步:在小桌子上方放一个砝码,再次观察海绵的凹陷深度,如图乙;
第3步:将小桌子倒置过来,桌面和海绵接触,放上砝码,然后再次观察海绵的凹陷深度,如图丙;
【分析与论证】
①甲、乙图中的受力面积相同,乙图中压力大于甲,乙图中海绵的凹陷程度大于甲,故可以得出结论:在受力面积相同时,压力越大,则压力的作用效果越明显。
②乙、丙两图中,压力大小相同,但是丙图中受力面积大,海绵的凹陷程度小一些,故可以得出结论:在压力一定时,受力面积越小,则压力的作用效果越明显;
【实验结论】
压力的作用效果与压力大小和受力面积有关:
①当受力面积一定时,压力越大,则压力的作用效果越明显;
②当压力一定时,受力面积越小,则压力的作用效果越明显。
【实验方法】
控制变量法:
①探究压力的作用效果与受力面积的关系:控制压力大小相等,改变受力面积大小,观察被压物体的形变程度。
②探究压力的作用效果与压力大小的关系:控制受力面积相等,改变压力的大小,观察被压物体的形变程度。
转换法:实验中通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
【交流与讨论】
(1)实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生形变,实验现象明显,而木板不易发生形变,实验现象不明显。实验中可以用沙子、橡皮泥等代替海绵。
(2)实验中若压力大小、受力面积都不同,则不能探讨压力的作用效果与某一个变量之间的关系。例如将物体沿着竖直方向切割成大小不等的两块,每一块对海绵的压力作用效果都不变,这样不能得到压力的作用效果与受力面积活压力大小无关的结论。
(3)物理学中,为了比较压力的作用效果,引入压强这一物理概念。压强是表示压力作用效果的物理量,压力的作用越明显,则压强越大。
必考专题实验精练
1.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用了两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验:
(1)对比甲、乙两图,可以得出:当 ___________相同时,___________越小,压力的作用效果越明显;
(2)对比 ___________两图,可以得出:当受力面积相同时,压力越 ___________,压力的作用效果越明显;
(3)对比甲、丁两图,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点是 ___________(选填“正确”或“错误”),并说明理由:___________;
(4)实验中通过观察海绵的 ___________来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下 ___________(选填下列选项前的字母)实验中。
A.探究杠杆的平衡条件
B.探究平面镜成像的特点
C.探究物体动能大小与哪些因素有关
2.在探究“影响压力作用效果的因素”的实验课上,小芳和小华同学设计了如图所示的两种实验方案。
(1)在小芳设计的甲、乙、丙实验中,通过观察 _______反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下 _______(选填序号)实验中;
A.用两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的特点
B.滑块从斜面上滑下,通过其在水平面上运动的距离,来判断阻力对物体运动的影响
(2)比较甲、乙、丙三幅图所示的实验现象,可以得到压力的作用效果与压力大小、_______有关;
(3)为了进一步探究“压力作用效果与压力大小的关系”,应在甲、乙两实验基础上,继续 _______;
(4)小华将放有钩码的小桌正放在硬木板上,如图丁所示。观察到木板没有明显的形变。与图丙比较压强p丁_______p丙(选填“<”、“=”或“>”)。
3.在”探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据_____来比较压力的作用效果的,用到的实验方法是_____;
(2)观察比较图甲、乙所示的情况可以得到的结论是:受力面积一定时,_____,压力的作用效果越明显;要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应比较_____两图的实验。“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是:通过_____来增大压力作用效果;
(3)小明将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,图乙中海绵受到的压强p乙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为:p乙_____p丁(选填“>”“<”或“=”);
(4)物理学中用来反映压力作用效果的物理量是_____。
4.在学习压强概念时,小明同学做了如图所示“探究影响压力作用效果”的实验。
(1)甲、乙两图所示的实验是为了说明______;
(2)丙、丁两图所示的实验是为了